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基于国产ARM架构CPU的导航卫星精密定轨解算效率优化方法

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大地测量与地球动力学 2024年第4期44卷 366-371页

作者：廖敏唐成盼周善石陈建兵胡小工冯学斌陈桂根李凯中国科学院上海天文台上海市200030 中国科学院大学北京市100049 探索数据科技(深圳)有限公司深圳市518055

以国产飞腾CPU为例,讨论在国产ARM架构CPU基础上的导航卫星精密定轨解算效率优化方法。基于导航卫星精密定轨解算流程中钟差约化和法方程求逆耗时较多,分别利用多线程和OpenBlas对上述2个过程进行优化。结果表明,优化后解算效率大幅提... 详细信息

以国产飞腾CPU为例,讨论在国产ARM架构CPU基础上的导航卫星精密定轨解算效率优化方法。基于导航卫星精密定轨解算流程中钟差约化和法方程求逆耗时较多,分别利用多线程和OpenBlas对上述2个过程进行优化。结果表明,优化后解算效率大幅提升。钟差约化方面,采用100个测站32颗导航卫星进行解算时,原始单历元平均耗时1.105 s,优化后为0.188 s;法方程求逆方面,原始求逆平均耗时2 264 s,优化后仅需78 s。

关键词：精密定轨 ARM架构CPU 多线程 OpenBlas

面向射电天文干扰监测的宽带频谱的周期RFI统计方法

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电波科学学报 2024年第4期39卷 624-630页

作者：董晓玉马凌刘奇杜清清蔡明辉苏晓明中国科学院新疆天文台乌鲁木齐830011 新疆微波技术重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

随着无线电技术的发展,射频干扰(radio frequency interference,RFI)对射电天文观测的影响越来越大,尤其是周期性RFI对天文观测的影响越来越显著。本文围绕宽带、高时间分辨率频谱数据,采用阈值计算、噪声通道过滤、快速傅里叶变换、周... 详细信息

随着无线电技术的发展,射频干扰(radio frequency interference,RFI)对射电天文观测的影响越来越大,尤其是周期性RFI对天文观测的影响越来越显著。本文围绕宽带、高时间分辨率频谱数据,采用阈值计算、噪声通道过滤、快速傅里叶变换、周期计算、通道合并、来源分析和模板库建立等步骤,提出一种面向宽带频谱序列的周期RFI统计方法。将该方法应用于新疆天文台南山观测站26 m射电望远镜(Nan Shan 26 m Radio Telescope,NSRT)脉冲星观测终端数据,有效地检测并提取出了频谱序列中的周期性RFI,可为进一步电磁干扰缓解提供数据支撑。

关键词：射电天文射频干扰(RFI) 周期统计模板库

光波导输入的双通道同步定标虚拟成像相位阵列光谱仪

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光子学报 2024年第4期53卷 1-10页

作者：张中楠林栋朱小明王宇韬冯吉军何晋平中国科学院南京天文光学技术研究所太阳与空间仪器研究室南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室南京210042 中国科学院大学北京100049 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院大学南京学院南京211135

激光频率梳定标的虚拟成像相位阵列光谱仪有潜力同时实现超高光谱分辨率与波长定标精度,对于天文光谱探测有重要意义。然而,现有的研究工作中,虚拟成像相位阵列光谱仪采用常规的双通道光纤输入模式,在受环境干扰时,两个通道的同步性较差... 详细信息

激光频率梳定标的虚拟成像相位阵列光谱仪有潜力同时实现超高光谱分辨率与波长定标精度,对于天文光谱探测有重要意义。然而,现有的研究工作中,虚拟成像相位阵列光谱仪采用常规的双通道光纤输入模式,在受环境干扰时,两个通道的同步性较差,相对漂移严重,从而降低了光谱仪的重复性定标精度。为解决该问题,提出一种以光波导作为输入器件的双通道虚拟成像相位阵列光谱仪,利用波导通道之间相对稳定的特性,实现更高水平的同步定标精度。通过对不同环境下光谱仪的稳定性进行研究得出,在相似的测试条件下,波导输入的虚拟成像相位阵列光谱仪的重复性定标精度明显优于光纤输入时的定标表现。

关键词：天文光谱探测虚拟成像相位阵列双通道光谱仪光波导同步定标激光频率梳

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天琴座RR型变星的测距应用

科学通报 2024年第21期69卷 3099-3109页

作者：陈孝钿张健星王舒郜心怡邓李才中国科学院国家天文台北京100101 北京师范大学天文与天体物理前沿科学研究所北京102206

从2000年至今,随着大天区时域巡天设备的发展,天琴座RR型变星的数目已由千余颗增加至30万颗.其测距方法也得到了优化,从依赖可见光金属丰度光度关系逐渐转变为红外的周期金属丰度光度关系.得益于大麦哲伦云的几何距离和Gaia视差,天琴座R... 详细信息

从2000年至今,随着大天区时域巡天设备的发展,天琴座RR型变星的数目已由千余颗增加至30万颗.其测距方法也得到了优化,从依赖可见光金属丰度光度关系逐渐转变为红外的周期金属丰度光度关系.得益于大麦哲伦云的几何距离和Gaia视差,天琴座RR型变星的周期金属丰度光度关系的零点得到显著优化.在大样本天琴座RR型变星的基础上,银河系晕、核球、麦哲伦云的结构得到了细化,球状星团和矮星系的距离也得到了准确测量.更重要的是,研究发现了双周期的天琴座RR型变星,这把唯一不受金属丰度影响的量天尺为批量高精度星系测距开辟了道路.鉴于我国在未来5年有多项投入使用的时域巡天设备,例如司天工程、中国空间站巡天望远镜等,本文将总结过去20年中天琴座RR型变星测距应用的进展.

关键词：天琴座RR型变星脉动变星距离测量时域天文标准烛光

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多像素平衡零拍探测器研究

光学学报 2024年第5期44卷 29-35页

作者：王少锋李汉卿李康康刘鹏李娟董瑞芳山西大学物理电子工程学院山西太原030006 中国科学院国家授时中心中国科学院时间基准及应用重点实验室陕西西安710600 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049

平衡零拍探测技术是测量压缩态量子噪声的主要方法之一,通过光电二极管阵列和多路并行电感-电容(L-C)耦合跨阻的方式,实现了一种低噪声、高信噪比的多像素平衡零拍探测器,探测器的工作带宽为5 MHz。每一个像素通道中,光功率为1.66 mW的8... 详细信息

平衡零拍探测技术是测量压缩态量子噪声的主要方法之一,通过光电二极管阵列和多路并行电感-电容(L-C)耦合跨阻的方式,实现了一种低噪声、高信噪比的多像素平衡零拍探测器,探测器的工作带宽为5 MHz。每一个像素通道中,光功率为1.66 mW的815 nm激光入射时,散粒噪声功率在2 MHz分析频率处比电子学噪声高23 dB。当光强分布在所有像素通道时,各通道散粒噪声功率和入射光强成正比,验证了探测器可以实现多通道并行的平衡零拍探测。该探测器可实现量子光学频率梳的频谱可分辨平衡零拍探测,为量子光学频率梳在量子精密测量领域的应用提供高性能的探测工具。

关键词：探测器跨阻放大器量子光学频率梳平衡零拍探测器光电二极管阵列信噪比

面向下一代事件视界望远镜的亚毫米波望远镜的选址与评估

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天文学进展 2024年第2期42卷 371-382页

作者：程远路如森沈志强于威上海科技大学上海201210 中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院大学北京100049 中国科学院射电天文重点实验室南京210008 哈佛史密松天体物理中心剑桥MA02138

EHT在2019年利用VLBI技术获得了首张黑洞照片,为了满足黑洞动态成像的需求,下一代EHT阵列会加入更多位于东半球的站点。中国的青藏高原是世界上平均海拔最高的地区,独特的气象条件使其成为潜在的选址区域。使用3年(2019―2021)的MERRA-... 详细信息

EHT在2019年利用VLBI技术获得了首张黑洞照片,为了满足黑洞动态成像的需求,下一代EHT阵列会加入更多位于东半球的站点。中国的青藏高原是世界上平均海拔最高的地区,独特的气象条件使其成为潜在的选址区域。使用3年(2019―2021)的MERRA-2数据,对青藏高原地区的高频射电观测条件进行了初步评估,一共包含759个数据格点。根据这些格点在不同季节不透明度的表现,选出4个季节中各自最优的格点。结合目前已经建立站点的气象条件,对这4个格点进行了评估,评估主要考虑了可降水量、液体水路径、风速这3个气象因素。除此之外,以ALMA望远镜阵列的气象条件为标准,为新台站的选址划定了初步的范围。

关键词： EHT 不透明度可降水量液态水路径

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基于CHES卫星的模拟观测与轨道反演

天文学报 2024年第4期65卷 99-112页

作者：暴春晖季江徽谭东杰晋升黄秀敏王素陈果董瑶刘佳成中国科学院紫金山天文台南京210023 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026 中国科学院行星科学重点实验室南京210023 南京大学天文与空间科学学院南京210023

迄今为止,视向速度法与凌星法发现了绝大多数系外行星,天体测量法与之相比在行星轨道参数和质量确定等方面具有独特优势.近邻宜居行星巡天计划(Closeby Habitable Exoplanet Survey,CHES)拟基于微角秒级空间天体测量方法搜寻太阳系近邻... 详细信息

迄今为止,视向速度法与凌星法发现了绝大多数系外行星,天体测量法与之相比在行星轨道参数和质量确定等方面具有独特优势.近邻宜居行星巡天计划(Closeby Habitable Exoplanet Survey,CHES)拟基于微角秒级空间天体测量方法搜寻太阳系近邻(距离太阳约10 pc)的100颗类太阳型恒星周围的宜居带类地行星;开展近邻行星系统的全面普查,获取行星真实质量和三维轨道参数,建立完备的近邻系外行星数据库.基于CHES卫星的观测模式与科学目标,针对Alpha Centauri A、模拟太阳系系统、51 Peg与黑洞Cyg X-1进行了模拟观测,生成了天体测量仿真数据,使用Lomb-Scargle与贝叶斯信息准则(Bayesian information criteria,BIC)两种周期谱分析行星轨道周期信号,并采用Markov Chain Monte Carlo(MCMC)算法对行星系统进行轨道反演,获得的结果与行星初始参数吻合.进一步讨论了参考星周围存在的巨行星对于宜居行星探测的影响,利用BIC周期谱方法可识别周围可能存在行星的参考星.

关键词：天体测量学行星与卫星:探测,类地行星方法:数值

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月球历法中的问题讨论

计量学报 2024年

作者：刘民平劲松王乾娟北京东方计量测试研究所中国科学院国家天文台

月球上的观测者所见的天体运动或天象周期及其通算关系，称为“月球历法”。研究月球历法首先要分析月球所处的空间坐标结构，把月球放到分层嵌套的多级坐标系中研究，月球观测者从不同层级的坐标系中选择不同的参考物，将会测量得到不... 详细信息

月球上的观测者所见的天体运动或天象周期及其通算关系，称为“月球历法”。研究月球历法首先要分析月球所处的空间坐标结构，把月球放到分层嵌套的多级坐标系中研究，月球观测者从不同层级的坐标系中选择不同的参考物，将会测量得到不同的自转周期和公转周期。其次要分析月球历法的周期性和本地性，把观测者分为：月正面，月背面，晕圈，以及月球赤道等不同位置的观测者，分别从不同位置观测天象的周期，由于参照物不同可得出结论：如地球是最佳参照物，月球相对于地球无自转，但有摆动；参考太阳和恒星，虽然月面观测者看到了太阳和恒星的类似周期性运动，但周期间隔不均匀。因此月球与地球自转和公转运动的特点不同，地球上现有的历法规则不能照搬到月球。

关键词：历法月球历法自转公转白道黄道空间计量

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邻家的戏剧性事件

中国国家天文 2024年第3期18卷 66-73页

作者：肯·克罗斯韦尔李海宁(译) 不详中国科学院国家天文台

仙女星系是一个巨大的旋涡星系,它形似银河系,但却拥有与之不同的惊人而动荡的过去。巨大的仙女星系庄严而宁静,统治着一个由附属星系组成的庞大帝国,比如卫星星系M32和M33。我们的银河系亦是如此。这两个巨大的旋涡星系共同统治着周围... 详细信息

仙女星系是一个巨大的旋涡星系,它形似银河系,但却拥有与之不同的惊人而动荡的过去。巨大的仙女星系庄严而宁静,统治着一个由附属星系组成的庞大帝国,比如卫星星系M32和M33。我们的银河系亦是如此。这两个巨大的旋涡星系共同统治着周围的星系:虽然本星系群拥有100多个星系,但其中大多数都是这两个超级大国之一的卫星星系。

关键词：旋涡星系银河系仙女星系本星系群 M32 庞大帝国卫星戏剧性